Exercícios Resolvidos de Mostrar que o Limite Não Existe em Funções de Várias Variáveis

Ver Teoria

Enunciado

Seja

f x , y = x 2 y x 4 + y 2

Calcule

lim x , y → ( 0,0 ) ⁡ f ( x , y )

Passo 1

Tentar substituir valores:

lim x , y → ( 0,0 ) ⁡ x 2 y x 4 + y 2 = 0 2 ( 0 ) ( 0 ) 4 + ( 0 ) 2 = 0 0

Chegamos a uma indeterminação 0 0 .

Passo 2

Ver se é possível aplicar o Teorema do Sanduíche:

Não há nenhum daqueles termos multiplicados por alguma outra expressão:

x 2 x 2 + y 2   , x x + y ,   x x 2 + y 2

Também não há nenhuma função trigonométrica.

E além disso, temos x e y somados com expoentes diferentes. Então suspeitamos que esse limite não existe.

Passo 3

Vamos substituir y = m x 2 para igualar os expoentes dos denominadores e calcular o limite através desse caminho:

lim x , y → ( 0,0 ) ⁡ x 2 y x 4 + y 2 = lim x → 0 ⁡ x 2 ( m x 2 ) x 4 + ( m x 2 ) 2

lim x → 0 ⁡ x 2 ( m x 2 ) x 4 + ( m x 2 ) 2 = lim x → 0 ⁡ m x 4 x 4 + m 2 x 4

lim x → 0 ⁡ m x 4 x 4 + m 2 x 4 = lim x → 0 ⁡ m x 4 x 4 ( 1 + m 2 )

lim x → 0 ⁡ m x 4 x 4 ( 1 + m 2 ) = lim x → 0 ⁡ m 1 + m 2 = m 1 + m 2

Então esse limite está dependendo do caminho.

Logo, não existe limite!

Resposta

Não existe limite.

Exercícios de Livros Relacionados

Determine o limite, se existir, ou mostre que o limite não existe. lim x , y , z → 0,0 , 0 ⁡ x y + y z x 2 + y 2 + z 2
Determine o limite, se existir, ou mostre que o limite não existe. lim x , y , z → π , θ , 1 ⁡ e y 2 t g ( x z )
Determine o limite, se existir, ou mostre que o limite não existe. lim x , y → ( 1,0 ) ⁡ x y - y x - 1 2 + y 2
Determine o limite, se existir, ou mostre que o limite não existe. lim x , y → ( 1,2 ) ⁡ ( 5 x 3 - x 2 y 2 )
Utilize um gráfico feito por computador para explicar por que o limite não existe. lim x , y → 0,0 ⁡ 2 x 2 + 3 x y + 4 y 2 3 x 2 + 5 y 2